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2022 年度 実績報告書

Quantum Chemical Determination of the Complex Organic Molecules Formation in the Interstellar Medium

公募研究

研究領域次世代アストロケミストリー:素過程理解に基づく学理の再構築
研究課題/領域番号 21H05416
研究機関北海道大学

研究代表者

Sameera W.M.C.  北海道大学, 低温科学研究所, 外国人客員研究員 (90791278)

研究期間 (年度) 2021-09-10 – 2023-03-31
キーワードquantum chemistry / radical reactions / organic molecules / interstellar medium
研究実績の概要

The origin of the complex organic molecules (COMs) in the interstellar medium (ISM) is not well established. Radicals formed on interstellar dust grains play a vital role in the formation of COMs. However, behavior radicals and ions on ice dust grains are not fully rationalized. To overcome this limitation, we use quantum chemistry to study the behavior of radicals on interstellar ice.
We have explored the radical reactions on ices; CH3SH + H and CH3OH + OH. Computed reaction paths of the radical reactions on ice explained the experimentally observed products, where quantum tunneling plays a key role in achieving the reactions at low temperatures. Present studies give important mechanistic insights into the COMs formation in the ISM.

現在までの達成度 (段落)

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 3件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 5件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] A systematic mechanistic survey on the reactions between OH radical and CH3OH on ice2023

    • 著者名/発表者名
      W. M. C. Sameera, A. P. Jayaweera, A. Ishibashi, H. Hidaka, Y. Oba, N. Watanabe
    • 雑誌名

      Faraday Discuss.

      巻: - ページ: 6pp

    • DOI

      10.1039/D3FD00033H

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Surface reaction of methyl mercaptan (CH3SH) with hydrogen atoms on amorphous solid water2023

    • 著者名/発表者名
      T. Nguyen, Y. Oba, W. M. C. Sameera, K. Furuya, A. Kouchi, N. Watanabe
    • 雑誌名

      Astrophys. J.

      巻: 944 ページ: :219 (14pp)

    • DOI

      10.3847/1538-4357/acafde

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Modelling the radical chemistry on ice surfaces: an integrated quantum chemical and experimental approach2022

    • 著者名/発表者名
      W. M. C. Sameera, B. Senevirathne, T. Nguyen, Y. Oba, A. Ishibashi, M. Tsuge, H. Hidaka, N. Watanabe
    • 雑誌名

      Front. Astron. Space Sci.

      巻: 9 ページ: 890161(7pp)

    • DOI

      10.3389/fspas.2022.890161

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] OH radical on ice: photodesorption and reactivity from quantum chemical calculations2023

    • 著者名/発表者名
      W. M. C. Sameera, A. Miyazaki, A. Ishibashi, H. Hidaka, Y. Nakai, N. Watanabe
    • 学会等名
      Symposium on Next Generation Astrochemistry
    • 国際学会
  • [学会発表] Radical binding and radical reactions on interstellar ices: a combined experimental and quantum chemical study Asia Pacific Conference of Theoretical and Computational Chemistry2023

    • 著者名/発表者名
      W. M. C. Sameera, T. Nguyen, A. Ishibashi, B. Senevirathne, Y. Oba, H. Hidaka, N. Watanabe
    • 学会等名
      APATCC-10, Vietnam
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Radical processes on interstellar ices: a combined experimental and quantum chemical study2023

    • 著者名/発表者名
      W. M. C. Sameera
    • 学会等名
      Symposium on Next Generation Astrochemistry
    • 国際学会
  • [学会発表] Quantum chemical modelling of the radical chemistry on ice surfaces2022

    • 著者名/発表者名
      W. M. C. Sameera
    • 学会等名
      Sapporo-Colombo-Gothenburg Astrochemistry meeting 2022
    • 国際学会
  • [学会発表] PyQM/MM for subtractive QM/MM calculations with the AMOEBA09 polarisable force field2022

    • 著者名/発表者名
      P. V. G. M. Rathnayake, W. M. C. Sameera, N. Watanabe
    • 学会等名
      CECAM Virtual Winter School for Computational Chemistry
    • 国際学会

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公開日: 2023-12-25  

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